(57)【要約】【課題】固定子巻線の絶縁性能の経時劣化が少なく高効率で信頼性の高い電動機を提供する。【解決手段】分割鉄心１は、極歯単位を円周方向に分割した電磁鋼板を積層することにより形成され、極歯部１ａの開口部を絶縁するスロット絶縁板２を、両端部を個別に絶縁するエンドインシュレータ５で挟持して絶縁処理する。弾性を有する絶縁体４には、耐候性のよい合成ゴム（ＮＢＲなど）を用い、極歯部１ａの巻線３が巻回されるスロット絶縁板２上に、分割鉄心１の積層方向中央で厚く、両端部が薄くなるようにあらかじめ接着固定する。その後、極歯部１ａに直交するように巻線３を整列させながら巻回して固定子片となり、所定数を環状結合後、結線処理して固定子となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁処理した分割鉄心の極歯ごとに巻線を巻回した固定子片を環状結合する固定子において、分割鉄心のスロット開口部を絶縁するスロット絶縁板と、弾性を有する絶縁体とを備え、前記スロット絶縁板と巻線との間に前記絶縁体を介在させることを特徴とする電動機の固定子。
【請求項２】
絶縁体は、巻回方向の両端部を薄く中央部を厚くする請求項１に記載の電動機の固定子。
【請求項３】
絶縁体を熱伝導性のよいシリコンゴムで構成した請求項１または請求項２に記載の電動機の固定子。
【請求項４】
絶縁処理した分割鉄心の極歯ごとに巻線を巻回した固定子片を環状結合する固定子において、分割鉄心の極歯幅を積層方向の両端付近に比べ中央付近を広くしたことを特徴とする電動機の固定子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の固定子巻線の絶縁に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、産業用途の電動機には高効率、高機能が求められ、高効率で制御性がよく長寿命のブラシレスモータ化が進んでいる。この高効率化を達成するため、分割した固定子鉄心の極歯に集中巻線を施した後、分割面を接合合体して固定子巻線の占積率を向上させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７―７８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
解決しようとする問題点は、固定子巻線の絶縁性能が経時劣化することである。分割鉄心と集中巻線によって高効率を確保しても、固定子巻線の絶縁劣化は電動機の寿命に大きな影響を与える。
【０００４】
すなわち、占績率を向上させた固定子で、特に積厚が長く巻線の線径が太い場合には、分割鉄心の中央部付近において分割鉄心と巻線の密着性が充分でなく、大電流が流れたときの反作用で巻線が動き、巻線同士が擦れ合い絶縁性能を劣化させる可能性があった。また、大電流による巻線の発熱によって加速させる可能性があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、固定子巻線の絶縁性能の経時劣化が少なく高効率で信頼性の高い電動機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために本発明は、絶縁処理した分割鉄心の極歯ごとに巻線を巻回した固定子片を環状結合する固定子において、分割鉄心のスロット開口部を絶縁するスロット絶縁板と、弾性を有する絶縁体とを備え、前記スロット絶縁板と巻線との間に前記絶縁体を介在させることを特徴とする電動機の固定子である。また、分割鉄心の極歯幅を積層方向の両端付近に比べ中央付近を広くしたことを特徴とする電動機の固定子である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電動機の固定子によれば、スロット絶縁板と巻線との間に弾性を有する絶縁体を介在させたことで、固定子鉄心と巻線間の密着性がよくなり、巻線同士の擦れ合いによる絶縁劣化を抑制できる。また、絶縁体に熱伝導性の良い材料を使用すれば巻線の温度上昇を低減でき、絶縁劣化を抑制できる。
【０００８】
また、分割鉄心の極歯幅を積層方向の両端付近に比べ中央付近を広くすることで、鉄心と巻線の密着性が向上し、巻線同士の擦れ合いを防止し巻線の絶縁劣化を抑制することができる。また、温度上昇も低減できるとともに、磁路が広がることで性能の向上も期待できる。
【０００９】
このように、巻線の占積率を高めたまま絶縁劣化を抑制できるため、高効率で信頼性の高い電動機を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
絶縁処理した分割鉄心の極歯ごとに巻線を巻回した固定子片を環状結合する固定子にお
いて、分割鉄心のスロット開口部を絶縁するスロット絶縁板と、弾性を有する絶縁体とを備え、前記スロット絶縁板と巻線との間に前記絶縁体を介在させることを特徴とする電動機の固定子であり、絶縁体は、巻回方向の両端部を薄く中央部を厚くする。
【実施例１】
【００１１】
実施例１は、分割鉄心の開口部を絶縁するスロット絶縁板上に弾性を有する絶縁体を設けた後、集中巻線を施すものである。
【００１２】
図１は積層方向の中央付近における固定子片の横断面図、図２は固定子片の巻線巻回部における縦断面図である。
【００１３】
図１、図２において、分割鉄心１は、極歯単位を円周方向に分割した電磁鋼板を積層することにより形成され、極歯部１ａの開口部を絶縁するスロット絶縁板２を、両端部を個別に絶縁するエンドインシュレータ５で挟持して絶縁処理する。
【００１４】
弾性を有する絶縁体４には、耐候性のよい合成ゴム（ＮＢＲなど）を用い、断面形状は図２に示すように中央部を厚くした円弧状に形成する。この絶縁体４は、極歯部１ａの巻線３が巻回されるスロット絶縁板２上に、分割鉄心１の積層方向中央で厚く、両端部が薄くなるようにあらかじめ接着固定する。
【００１５】
その後、極歯部１ａに直交するように巻線３を整列させながら巻回して固定子片となる。固定子片は、所定数を環状結合後、結線処理して固定子となる（図示せず）。
【００１６】
この巻回時に線径の太い巻線３を用いると、分割鉄心１の積層方向の両端エッジ部で巻線５は確実に密着するものの、積層方向の中央部が膨らむ。ところが絶縁体４を設けているため、あたかも隙間を絶縁体４で埋めた形となる。絶縁体４は弾性を有しており、中央部を厚く設定しているので隙間の変化にも対応できる。また、絶縁体４の反発力によって巻線５との密着が強固になり、大電流が流れることで発生する巻線同士の擦れ合いを防止して絶縁劣化を抑制できる。
【００１７】
なお、絶縁体に熱伝導性の良いシリコンゴムなどを使用すれば、巻線部の温度上昇も低減でき、絶縁劣化をさらに抑制できる。また、巻回後にワニス含浸処理を併用すれば、ワニスが十分含浸できなかった隙間に絶縁体があるため、従来よりもワニス含浸による固着効果が期待できる。
【００１８】
したがって、巻線の線径が太くても高い占積率を維持しながら絶縁劣化を抑制した固定子が得られ、高効率で信頼性の高い電動機を得ることができる。
【実施例２】
【００１９】
実施例２は、積層位置によって固定子の極歯部の幅を変えることで分割鉄心と巻線の密着性を向上させるもので、その他は実施例１と同じである。
【００２０】
図３において、分割鉄心１１は、極歯単位を円周方向に分割した電磁鋼板を積層して形成され、極歯部の内周部および外周部は同寸法、巻線を巻回する極歯の幅のみ積層方向の中央部で広く、両端部で狭く設定している。
【００２１】
分割鉄心１１の極歯開口部をスロット絶縁板１２で絶縁しながら、両端部はエンドインシュレータ１５でスロット絶縁板１２を挟持するように絶縁処理後、巻線１３を巻回して固定子片となる。
【００２２】
巻回時に線径の太い巻線１３を用いると、分割鉄心１１の積層方向の両端エッジ部で巻線１３は確実に密着するものの積層方向の中央部で膨らもうとする。ところが極歯の幅を積層位置の中央付近を幅広に設定しているため、巻線１３との隙間がなくなる。
【００２３】
このように、分割鉄心の極歯部の幅を場所によって変化させ、積層位置の中心付近の幅を広くすることで、大電流を流すことで発生する巻線同士の擦れ合いを防止して絶縁劣化を抑制することができる。さらに、実施例２では、鉄心の磁路が拡大するため特性向上および放熱効果も期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の電動機の固定子は、高信頼性で長寿命を必要とする用途や、温度上昇を嫌う用途などにも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例１における固定子片の積層中央の横断面図
【図２】本発明の実施例１における固定子片の巻線巻回部の縦断面図
【図３】本発明の実施例２における固定子片の巻線巻回部の縦断面図
【符号の説明】
【００２６】
１，１１  分割鉄心
１ａ  極歯部
２，１２  スロット絶縁板
３，１３  巻線
４  絶縁体
５，１５  エンドインシュレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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